苯并三唑类光稳定剂的合成及在剑麻纤维基复合材料中的应用

通过溶液聚合合成了一种梳状复合型高分子光稳定剂P(HAPBT-co-MTMP-co-OA-co-m PEGA)。采用红外光谱、核磁共振、热重分析对高分子光稳定剂进行了表征,结果表明,高分子光稳定剂的热分解温度明显高于中间体(2',4'-二羟基苯基)-2H-苯并三唑(DHPBZ)的分解温度。将该光稳定剂应用到PP/剑麻纤维(SF)与PE/SF复合材料中能提高其抗紫外老化性能。通过测试复合材料老化前后的拉伸性能、接触角、羰基指数、乙烯基指数、水萃取损失率、热迁移损失率、扫描电镜等研究了光稳定剂的稳定化效果,并与低分子紫外线吸收剂UV-P的应用性能进行对比。结果表明,老化50 d后,添加高分子光稳定剂的PP/SF和PE/SF复合材料拉伸强度保持率分别比其空白复合材料少下降了37.41%和38.17,而添加UVP的PP/SF和PE/SF复合材料的拉伸强度保持率分别比其空白复合材料少下降了12.72%和12.85%。添加高分子光稳定的PP/SF和PE/SF复合材料羰基指数分别增加了0.033和0.018,乙烯基指数分别增加了0.07和0.039,增加幅度均较小;接触角测试结果表明无论是否添加光稳定剂的PP/SF和PE/SF接触角均随老化程度的加深而降低,但添加光稳定剂的复合材料接触角降低幅度明显低于空白复合材料;扫描电镜显示光稳定剂的加入使材料老化后表面裸露出剑麻纤维的表面积相对较小,产生的裂纹也较少;高分子光稳定剂具有优于UV-P的耐热水萃取与耐热迁移性能。     

PBO纤维紫外老化行为研究

研究了聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维在313nm波段的紫外光辐照下结构与性能的变化。采用红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、单丝拉伸测试、X射线衍射(XRD)对老化前后PBO纤维的形貌和结构进行了表征。结果表明:紫外光对PBO纤维的形貌和结构有显著的影响,紫外老化200h后,表层已经明显出现了剥离现象,紫外老化1000h后,PBO纤维表面脱落严重,纤维内部化学键发生断裂,红外谱图上显示有酯羰基出现,结晶度降低,纤维拉伸强度迅速下降,纤维强力保持率仅约为17%。     

基于改进主成分分析法的低密度聚乙烯光氧老化行为及综合评价模型

在紫外光氧环境中对低密度聚乙烯(LDPE)进行了64天的人工加速老化实验,以研究其在光氧环境下的老化行为及规律。利用力学实验、衰减全反射红外光谱技术(ATR-FTIR)、热重分析法(TGA)和差示扫描量热法(DSC)分别研究了低密度聚乙烯(LDPE)在光氧老化环境中力学性能、化学结构、热稳定性和熔融特性的变化规律,引入层次分析法(AHP)确定评价指标权重,采用改进主成分分析法(PCA)构建了LDPE的光氧老化综合评价模型。结果表明:随老化时间增加LDPE拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别下降了39.7%,32.3%,96.4%。分子结构中产生羰基、羟基等含氧基团,分子链断裂,支链增加。起始热分解特征温度和熔融峰峰值温度下降,LDPE表面破坏严重,老化作用剧烈。老化综合评价指标随老化时间呈现三段式的变化趋势,改进PCA法评价结果更为合理,适用于LDPE光氧老化行为的综合评价。     

F-12纤维的吸湿行为

在60℃、80℃ 相对湿度90%环境条件下对F-12纤维进行了湿热老化实验,研究了长时间老化时纤维吸湿规律。通过 ATR-FTIR光谱分析了湿热老化后水对F-12 纤维化学结构的影响以及水在纤维中可能存在的方式,探讨了吸湿机制;实验研究了纤维单丝拉伸强度的变化,并采用SEM观察了纤维表面及拉伸断口形貌。结果表明：F-12纤维长时间的吸湿属于2阶段吸湿 , 吸湿初期符合Fick第二定律,后期偏离,吸湿2500 h后仍没达到平衡;水分子对F-12纤维的化学结构没有造成明显的破坏;老化2500 h后F-12纤维表面变得粗糙,出现了一些沟槽,老化后期断口呈现出脆性与原纤化复合的特征;拉伸断裂强度并非持续减小,而是在起伏波动中减小。     

羧酸酯稀土对聚氯乙烯的光老化稳定作用

用人工老化的方法比较了羧酸酯稀土和有机锡对聚氯乙烯（ＰＶＣ）的光老化稳定作用。借助于红外光谱和紫外／可见光谱，通过跟踪光老化过程中羰基基团和共轭双键的变化，发现羧酸酯稀土的抗脱ＨＣｌ能力优于有机锡，但抗氧化能力不如有机锡。     

海南地区T700/5288炭纤维复合材料自然老化性能研究

针对南海地域的自然环境,将T700/5288炭纤维增强环氧树脂复合材料放置于海南省万宁市,经过自然老化3年后,研究其微观形貌、力学性能与热性能等。研究表明,由于热氧老化与光氧老化的存在,复合材料表层环氧树脂出现了化学降解,表面纤维发生裸露,起毛等现象,老化试样纵向压缩强度降低19%,横向压缩强度降低14%,其他表征力学性能基本不变,玻璃化转变温度降低了27℃。     

麦秸/聚氯乙烯复合材料新疆户外老化性能

为探讨新疆强紫外线与干热环境对木塑复合材料抗老化性能的影响,添加不同种类抗老剂(UV-531、1010和168),采用挤出成型制备麦秸/聚氯乙烯(PVC)复合材料,进行90天新疆户外老化。测试和分析麦秸/PVC复合材料老化前后表面官能团和颜色变化、表面形貌和力学性能,计算羰基指数、木质素指数和表面粗糙度。结果表明:老化后表面麦秸纤维与PVC发生分解,出现褪色现象,粗糙度升高,力学性能下降。抗老剂均能提高麦秸/PVC复合材料的抗老化性能。其中,添加抗老剂UV-531的麦秸/PVC复合材料效果最优,与对照组相比,其羰基指数提高了19.27%,木质素指数降低了4.44%,色差ΔE降低了11.12%,表面粗糙度S_a降低了33.38%,弯曲强度和拉伸强度分别提高了5.87%和6.44%,表面更平整,麦秸裸露少。该研究结果可为提高木塑复合材料抗老化效力提供试验数据和理论参考,有利于延长木塑复合材料在新疆干热环境下的使用寿命。      

不同热氧环境对T800碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能的影响EI北大核心CSCD

不同热氧环境(70,130,190℃)对碳纤维复合材料的性能有着重要的影响。分析了不同热氧环境下T800碳纤维/环氧树脂复合材料的失重特性,并对比了老化前后的表面形貌、红外光谱、动态力学性能和层间剪切性能。结果表明:在热氧老化初始阶段,质损率急速上升,老化温度越高质量损失越快;试样表面形貌随热氧温度的升高其破坏程度逐渐加剧,在190℃老化后,纤维表面树脂脱落严重,纤维与纤维之间出现裂缝空隙,无树脂填充,在此老化温度下,试样发生了不可逆化学变化;试样的玻璃化转变温度会随老化温度的升高而变大,但内耗呈现先降低后增大再降低的趋势,在70,130,190℃热氧老化后试样剪切强度分别提高6.0%,13.7%和2.1%。相关实验结果和实验现象可为后续研究新型国产T800碳纤维/环氧复合材料提供数据参考。     

海水环境下老化周期对T800碳纤维/环氧树脂复合材料的影响EI北大核心CSCD

研究T800碳纤维/环氧树脂基复合材料在海水环境中进行湿热腐蚀老化,将制备好的试件放置在人工制备70℃,3.5%NaCl溶液中腐蚀30,60,90 d,通过质量变化、老化前后表面形貌、红外光谱、动态力学性能、压缩实验和层间剪切实验分析材料的力学性能变化。结果表明:T800碳纤维/环氧树脂复合材料在3.5%NaCl溶液中吸湿率分别为0.39%,0.47%,0.53%;未老化试样纤维与基体之间黏结良好,在3.5%NaCl溶液老化后纤维与基体界面破坏随时间的增加老化更加严重;玻璃化转变温度T_(g)下降,分别在老化30,60,90 d后从189.16℃下降到177.54,171.88,168.06℃;经3.5%NaCl溶液老化后,老化30,60,90 d试样的最大破坏载荷分别降低3.2%,8.4%,15.3%,压缩强度分别降低3.0%,8.2%,15.9%;层间剪切最大破坏载荷分别降低3.0%,9.2%,14.9%,剪切强度分别降低3.0%,9.7%,16.4%。     

交联聚乙烯海底电缆绝缘层热老化寿命及理化性质分析

交联聚乙烯(XLPE)海底电缆绝缘层在热老化过程中使用寿命会受到影响,其微观理化性质也会产生变化。通过对未运行的海底XLPE电缆绝缘层进行模拟加速热老化试验,测定其断裂伸长率保留率,结合Arrhenius公式推导出其老化寿命。并利用傅里叶变换红外光谱分析其羰基指数、差示扫描量热法分析其结晶度,探究其老化的理化性质。研究表明,其热老化寿命能达到80年,并且羰基指数随着热老化时间的延长而增大,结晶度随热老化时间延长先增大后急剧减小;随着XLPE结晶度的升高,羰基指数增加,其断裂伸长率保留率减少。     

紫外线对玻纤环氧乙烯基酯树脂基复合材料性能的影响

对玻璃纤维增强环氧乙烯基酯树脂基复合材料在温湿环境下进行了人工紫外加速老化实验,并进行了拉伸、弯曲等试验,分析了试件紫外老化后的质量损失率、巴氏硬度、弯曲破坏形态以及力学性能的演变规律,并利用SEM观察了试样表面老化前后的形貌变化.研究表明:紫外线照射后试样的表面泛黄,且随照射时间的延长颜色不断加深;试样拉伸和弯曲性能以及巴氏硬度在紫外老化前期有所上升,160 h后开始下降;质量损失率随着紫外光照射时间的延长而逐渐增大;紫外老化后试件的弯曲破坏过程与未老化试件一致;随着老化周期的增加,孔隙量和韧性发白光带数量增加,呈现出明显的片层状海浪花样.     

硅藻土与蒙脱土协同改善SBS改性沥青性能的研究

为探明硅藻土与蒙脱土协同使用对SBS改性沥青性能的影响,本文通过熔融共混法制备了不同配比的硅藻土/蒙脱土/SBS改性沥青。采用常规物理性能测试、动态剪切流变实验、压力老化和紫外老化实验对硅藻土/蒙脱土/SBS改性沥青的物理、流变和老化性能进行了评价,并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了老化过程中改性沥青化学结构的变化。研究表明,硅藻土与蒙脱土协同使用,不仅提高了SBS改性沥青的软化点与黏度,改善了SBS改性沥青的高温抗变形能力,而且有效降低了蒙脱土对SBS改性沥青低温抗裂性能的不利影响,并能够明显减小压力老化和紫外老化对SBS改性沥青软化点和黏度的负面影响,大幅度提高其延度保留率。蒙脱土掺量为1.5%时,硅藻土的适宜掺量为6%。FTIR分析表明,硅藻土与蒙脱土协同使用抑制了SBS改性沥青压力老化和紫外老化后羰基指数的增加与丁二烯指数的降低,增强了SBS改性沥青的抗老化能力。     

聚苯乙烯/富勒烯复合材料抗紫外老化性能

运用紫外加速老化熔融共混法制得C60和C70含量（质量分数）分别为1%、3%、5%的聚苯乙烯（PS）/C60和PS/C70复合膜,考察了复合膜的抗紫外线老化性能。利用红外光谱（FTIR）分析了聚苯乙烯的老化前后结构变化,用示差扫描量热法（DSC）和差热法（DTA）测试了各试样老化前后的玻璃化转变温度、分解温度,结果表明,加入C60和C70后,PS/C60和PS/C70复合材料的耐紫外老化性能大大提高,添加量为5%时复合材料的抗老化性能较好。     

Features of the photoconductivity of iodine-doped cotton fibers illuminated in the fundamental absorption range

The photoelectric properties of cotton fibers treated with iodine were studied in the fundamental absorption range. The samples exhibit a sublinear illumination-current characteristic and a long-term relaxation of photoconductivity (PC) after UV irradiation (hν=5 eV) of the iodine-doped fibers. A PC mechanism is proposed which explains both the nonlinear variation of photocurrent with illumination intensity and the PC decay according to a bimolecular recombination law after UV irradiation of the iodine-doped fiber in the fundamental absorption range.     

PBAT农膜氙灯老化研究

目的 利用人工加速氙灯老化试验机对聚对苯二甲酸–己二酸–丁二酯(PBAT)农膜进行人工加速老化试验,明确PBAT农膜在光氧条件下的老化规律。方法 利用人工加速氙灯老化试验机对PBAT农膜进行168、336、504和672 h的人工加速老化试验,分析老化时间对PBAT结构及热稳定性的影响。结果 随着老化时间的增加,样品羟基指数及断链指数不断增加,羰基指数不断减小,结晶结构被逐步破坏,同时热稳定性变差。从扫描电镜结果来看,随着老化时间的增加,样品表面逐渐出现孔洞,样品结构被逐步破坏。结论 PBAT在光氧化、水解等的作用下产生了一系列老化现象,样品的结构和性能均遭到了较大的破坏。     

Polycarbonate surface cell's adhesion examination after Nd:YAG laser irradiation

Nd:YAG laser treatment was used in order to increase surface cell adhesion aspects of polycarbonate (PC) films prepared via melt process. The treatment was carried out under different wavelengths and beam diameters. ATR-FTIR and UV spectra obtained from different samples before and after laser treatment in air showed that laser irradiation has induced some chemical and physical changes in surface properties. The irradiated films were also characterized using scanning electron microscopy (SEM) and contact angle measurements. Effect of pulse numbers on the surface properties was also investigated. Cell culture test was used to evaluate cell adhesion property on the PC films before and after treatment. The results obtained from this test showed that after laser treatment, the cells were attached and proliferated extensively on the Nd:YAG laser treated films in comparison with the unmodified PC. Moreover, it was revealed that a decrease in the laser beam diameter and an increase in the irradiated pulse numbers increased surface wettability and caused a better cell attachment on the polymer surface.The obtained results also showed that a decrease in the laser beam diameter and an increase in the irradiated pulse numbers increased surface wettability and caused a better cell attachment on the polymer surface.     

ARMOS纤维的紫外老化

通过氙灯辐照试验对ARMOS纤维进行了紫外老化试验,采用单丝拉伸、FTIR、SEM和XRD研究了紫外光辐照对ARMOS纤维的影响。结果表明,短时间的紫外光辐照引起ARMOS纤维的拉伸强度在辐照6h后上升了13.7%,36h后又下降了2.1%。利用FTIR、SEM和XRD发现,经过紫外光辐照后,ARMOS纤维中酰胺基团的C—N键发生了断裂,同时氢键缔合能力增强,纤维结晶度增加,从而导致纤维表面出现沟槽,断口方式由微纤劈裂转向脆性断裂,说明短时间的紫外辐照对ARMOS纤维有削弱和强化2种相互矛盾的影响作用。     

热氧老化对碳纤维织物增强聚合物基复合材料弯曲性能的影响

为了探索增强体结构对碳纤维增强聚合物基复合材料(CF-PMCs)热氧老化后弯曲性能的影响,对三维四向编织碳纤维/环氧复合材料(简称为三维编织复合材料)和层合平纹碳布/环氧复合材料(简称为层合复合材料)的热氧老化性能进行了研究。利用FTIR、老化失重、弯曲测试和SEM等手段分析了热氧老化前后的试样。结果表明:热氧老化导致基体树脂的氧化断链以及纤维/基体界面结合力的退化是两种复合材料弯曲强度和弯曲模量下降的原因,弯曲强度比弯曲模量更容易受热氧老化的影响。在相同的热氧老化条件下,层合复合材料的热氧老化失重大于三维编织复合材料的,而三维编织复合材料的弯曲强度和弯曲模量保留率均大于层合复合材料的。在140℃下老化1 200h后,层合复合材料的弯曲强度和弯曲模量保留率分别为74.7%和88.3%,而对应的三维编织复合材料的分别为79.4%和91.5%。因此,采用三维编织预制件作为CF-PMCs的增强体是一种有效的提高其热氧稳定性的方法。     

紫外-湿热老化对天然纤维增强复合材料力学性能的影响(英文)

用热压成型的方法制作了天然纤维(剑麻,红麻)增强酚醛复合材料,并测试和比较了紫外老化前后复合材料的力学性能。同时,也研究了表面处理对天然纤维增强复合材料力学性能的影响。结果表明,天然纤维复合材料的力学性能随着老化而不断下降。最后,引入了一个半经验模型来对天然纤维增强复合材料的服役行为进行了预测。     

碳点基紫外线吸收剂的合成及在聚乙烯/木粉复合材料中的应用

首先以壳聚糖、柠檬酸、辛醛为原料,通过水热法合成了壳聚糖衍生物基聚合物碳点,然后与2,4-二羟基二苯甲酮(UV-0)、多聚甲醛通过曼尼希反应合成了一类新型壳聚糖衍生物碳点基紫外线吸收剂(P(CS-g-OC-CA)Ds-g-UV-0)。通过红外光谱、紫外吸收光谱、X射线衍射、热重分析对中间体和产物进行了结构表征与性能测试。结果表明,P(CS-g-OC-CA)Ds-g-UV-0具有良好的紫外光吸收性和耐热稳定性。将P(CS-g-OC-CA)Ds-g-UV-0应用到聚乙烯(PE)/木粉复合材料中,经过40 d的紫外加速老化实验系统研究了木塑复合材料的抗紫外老化性能,并与低分子紫外线吸收剂UV-0的应用性能进行了对比研究。对老化前后复合材料的冲击强度、羧基指数、纤维素指数以及扫描电子显微镜等性能进行了测试。结果表明,添加3%以上P(CS-g-OC-CA)Ds-g-UV-0不仅可以对PE/木粉复合材料起到良好的抗紫外光老化效果,同时还可以提高复合材料的冲击强度。